Осочук Сергей Стефанович
Выявлен вклад легких в изменение состава хило- микронов и липопротеинов очень низкой плотности. Методом ультрацентрифугирования выделены хи- ломикроны и липопротеины очень низкой плотности из крови подключичной вены и бедренной артерии, взятой до и после еды у пациентов, готовившихся к операции аортокоронарного шунтирования. В выделенных липопротеиновых комплексах определены содержание белка, холестерола, триглицеридов, общих фосфолипидов и фосфолипидных классов. Выявлено, что легкие являются активным участником метаболизма липопротеинов очень низкой плотности натощак и после еды. Натощак легкие элиминируют из липопротеинов очень низкой плотности — фосфатидилхолины, а после еды — фосфа- тидилэтаноламины
B отличие от белков и углеводов, поступающих после переваривания в печень, транспорт липидов из кишечника осуществляется в составе хиломикронов через лимфатическую систему в легкие и только после этого в печень [3]. Отличия объясняются величиной хиломикронов [1], которые не способны проникать в кровоток непосредственно из кишечника.
Вместе с тем, из терапевтической практики и экспериментальных исследований [10, 9] известно, что при заболеваниях легких хороший эффект дает повышенное потребление животных жиров. В экспериментах показано, что увеличение потребления жиров не повышает количество хиломикронов, но увеличивает их размер [6]. Эти факты позволяют предположить, что величина хиломикронов является следствием необходимости поставки липидов легким, а сами легкие являются важным участником обмена липидов в организме. Ответ на вопрос избирательного поступления липидов в организм через легкие позволит осуществить разработку новых методов диетотерапии и парантерального питания, улучшающих метаболизм легких в норме и при патологических состояниях. В связи с изложенным, целью исследования было выявление отличий состава липопротеинов очень низкой плотности и хиломикронов, взятых из v.subclavia (перед легкими) и a. femoralis ( после легких) натощак и после приема пищи.
Материалы и методы
Для достижения поставленной цели были обследованы 12 пациентов обоего пола в возрасте 55-65 лет, находившиеся на лечении в кардиохирургическом отделении Витебской областной клинической больницы. Выбор пациентов обусловлен особенностями технологической подготовки больных к операции на сердце и сосудах, предполагающих катетеризацию v.subclavia (v.s) и a. femoralis (a.f.). Кровь забирали в вакутайнеры с цитратом натрия в утренние часы натощак и через 3 часа после обеда. Кровь освобождали от форменных элементов центрифугированием в рефрижераторной центрифуге РС6 при 3000 об/мин. Плазму замораживали до обработки при температуре — 60 °С в морозильной камере Forma (США). Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) в смеси с хиломикронами (ХМ) выделяли методом ультрацентрифугирования на ультрацентрифуге «Optima LE 80K» Beckman (США) с использованием ротора 50.4Ti [7]. В выделенных ЛПОНП и ХМ определяли содержание белка по методу Лоури, холестерина (ХС) и триацилглицеридов (ТГ) фотометрически на полуавтоматическом биохимическом анализаторе ScreenMaster с использованием наборов фирмы Cormay Diana. Экстракцию фосфолипидов проводили смесью хлороформ/метанол (2:1 по объему) с последующим разделением методом двумерной тонкослойной хроматографии [4].
Идентификацию индивидуальных классов фосфолипидов проводили по Rf стандартных образцов ( Sigma). Количество общих фосфолипидов определяли в реакции с молибденовокислым аммонием в присутствии аскорбиновой кислоты [2].
Статистический анализ проводился после изучения характера распределения данных об изученных признаках. По критерию Колмогорова-Смирнова полученные данные были близки к нормальному распределению (d < 1,0 при р >> 0,05). Это позволило применить процедуру многофакторного анализа (MANOVA) с последующим апостериорным сравнением средних и дисперсий. Построение плана дисперсионного анализа:
равные объемы выборок;
зависимые переменные — изучаемые биохимические показатели;
независимые факторы:
место забора (на двух уровнях) v. subclavia и a. femoralis;
условия забора (на двух уровнях) «натощак» и «после еды»;
апостериорные сравнения с помощью точного критерия Фишера наименьших значимых разностей при межгруппо- вой ошибке
Результаты и обсуждение
После приема пищи (см. таблицу), количество ТГ было закономерно выше в v.s. (p = 0,04) а общих фосфолипидов «парадоксально» снижено (p < 0,0001). Однако, учитывая, что натощак фракция хиломик- ронов в крови имеет незначительное представительство [5], можно предположить, что фосфолипиды в исследуемых фракциях имеют в большей степени печеночное происхождение. Вероятно, после еды активность включения фосфолипидов в ЛПОНП снижается, что и явилось причиной уменьшения их количества в суммарной фракции исследуемых липопротеиновых комплексов. Возможно, эффект обусловлен и особенностями пищевого режима пациентов. Для подтверждения предположения необходимо исследовать отдельно фракции ХМ и ЛПОНП с учетом предоперационного рациона питания пациентов.
Содержание фосфолипидных классов в ЛПОНП v.s. и a.f. натощак и после еды
| Фосфолипидные классы | v.s. натощак | a.f. натощак | v.s. после еды | a.f. после еды | |
| Триглицериды, мМоль/л | 0,18±0,08 | 0,29±0,19 | 0,3±0,11 Pн 0,04 | 0,35±0,14 | |
| Общие фосфолипиды, мкМоль/л | 32,22±11,2 | 34,36±14,2 | 1,2±0,7 Pн <0,0001 | 2,7±1,44 Pн <0,0001 | |
| Лизофосфатиды | 5,58±9,16 Pa=0,04 | 3,05±6,52 | 19,0±5,89 | 21,45±6,9 Pн=0,01 | |
| Сфингомиелины | 20,15±7,62 | 20,21±5,88 | 10,24±6,91 Pн<0,0001 | 6,58±6,7 Pн <0,0001 | |
| % | Фосфатидилхолины | 38,58±22,27 Pa=0,0085 | 28,06±4,83 | 44,7±8,2 | 52,65±15,27 Р=0,0002 |
| Фосфатидилэтаноламины | 18,62±8,43 | 20,34±5,06 | 13,07±4,05 Pa=0,005 | 71 “гсм О ■Ц о 9= ®м = | |
| Полиглицерофосфатиды | 17,07±10,4 Pa=0,005 | 28,34±8,65 | 12,97±6,19 | 12,24±8,06 Pн <0,001 | |
по сравнению с соответствующим источником натощак; по сравнению с артерией
Изучение содержания индивидуальных классов фосфолипидов показало, что количество лизофосфатидов (ЛФ) в липопротеиновых комплексах (ЛПК) вены больше, чем в артерии (p = 0,04), что свидетельствует о возможном реациллирова- нии ЛФ в легких. После еды количество ЛФ в ЛПК a.f. достоверно увеличивается (p = 0,01). Содержание СФМ в ЛПК v.s и a.f. до еды достоверно выше (p < 0,0001), чем после еды. Учитывая важность СФМ и их производных в функционировании легких [8], можно предположить, что выявленный факт может иметь важное функциональное значение. Содержание остальных классов фосфолипидов в v.s. до и после еды не имело отличий. В a.f. после еды количество ФХ было достоверно выше, чем до еды (0,0002). Учитывая, что в v.s. достоверных отличий не выявлено, можно предположить, что увеличение содержания ЛФ, СФМ и ФХ не связано с их поступлением с пищей, а обусловлено метаболической реакцией легких и печени на поступление пищи в организм. Следует обратить внимание, что натощак содержание ФХ в a.f было достоверно ниже (p = 0,0085), чем в v.s., что может говорить об элиминации этого класса фосфолипидов легкими из исследуемой фракции ЛПК. После еды эти отличия нивелируются. Содержание ФЭА и ПГФ в исследуемых ЛПК a.f. после еды было достоверно ниже, чем до еды ( р = 0,005, < 0,001 соответственно), при этом содержание ФЭА в a.f. после еды было достоверно ниже, чем в v.s. (р = 0,021), что может быть свидетельством элиминации этого класса фосфолипидов легкими. Поскольку в качестве основного фосфолипида сурфактанта легких используется дипаль- митоилфосфатидилхолин [11], вероятно, после еды легкие элиминируют из ХМ и ЛПОНП его предшественники — фосфа- тидилэтаноламины для синтеза ФХ в реакции трансметилирования. В свою очередь, содержание ПГФ в ЛПК a.f. было достоверно (р = 0,005) выше, чем в ЛПК v.s., полученных до приема пищи. Учитывая, что ПГФ, и, в частности, одни из их представителей — кардиолипины, являются неотъемлемыми фосфолипидами внутренней мембраны митохондрий, нормальное функционирование которых является одним из наиболее важных составляющих здоровых легких [12], можно предположить, что полученные изменения имеют отношение к метаболизму митохондрий легких.
Таким образом, можно сделать следующие выводы:
легкие являются активным участником метаболизма ХМ и ЛПОНП;
участие легких в метаболизме ХМ и ЛПОНП до и после еды имеет отличия:
— натощак легкие элиминируют ФХ и ЛФ, но увеличивают количество ПГФ;
— после еды легкие элиминируют ФЭА.
Для уточнения соединений предпочтительно элиминирующихся легкими из кровотока необходимо провести исследования изолированных хиломикронов после приема различных по составу пищевых продуктов, что является целью дальнейших исследований.
Список литературы
Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М.: Медицина, 1983. 390 с.
Биохимические методы исследования в клинике: справочник / под ред. А.А. Покровского. М.: Медицина, 1969.
Кухта В.К., Морозкина Т.С., Олецкий Э.И., Таганович А.Д. Биологическая химия. Минск: БИНОМ, 2008. 688 с.
Кейтс М. Техника липидологии: М.: Мир; 1975. 322 c.
Холодова Ю.Д., Чаяло П.П. Липопротеины крови: Киев: Наукова думка. 1990. 208 с.
Hayashi H, Fujimoto K, Cardelli JA, [et al.] Fat feeding increases size, but not number, of chylomicrons produced by small intestine // Am J Physiol. 1990. № 5. P. 709-719. (in USA).
Lindgren FT, Nichols AV, Freeman NK, [et al.]. Analis of low density lipoproteins by preparative ultracentrifugation and refractometry // J. Of lipid research. 1964. Vol. 5. P 68-74 (in USA).
Yang Y, Uhlig S. The role of sphingolipids in respiratory disease // Ther. Adv Respir Dis. 2011. № P. 325-344. (in USA).
Mayer K, Kiessling A., Ott J, [et al. ] Acute lung injury is reduced in fat-1 mice endogenously synthesizing n-3 fatty acids // AM J Respir Crit Care Med. 2009. Vol. 179:P. 474-83. (in USA).
RogersL.K., Valentine C.J., Pennell M., [et al. ] Maternal docosahexaenoic acid supplementation decreases lung inflammation in hyperoxia-exposed newborn mice. // J Nutr. 2011.№ 2. P. 214-222. (in USA).
Seehase M., Collins J.J., Kuypers E., [et al.]. New surfactant with SP-B and C analogs gives survival benefit after inactivation in preterm lambs. [electronic resource] // PLoS One. 2012. 7(10): e47631. 10.1371/journal.pone.0047631.